Научная статья на тему 'Активность целлюлозоразлагающих микроорганизмов дерново-подзолистой почвы в севообороте'

Активность целлюлозоразлагающих микроорганизмов дерново-подзолистой почвы в севообороте Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

CC BY
189
46
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПАР (ЧИСТЫЙ / СИДЕРАЛЬНЫЙ / MANURE / ЗАНЯТЫЙ) / НАВОЗ / СОЛОМА / STRAW / ВСПАШКА / PLOWING / МЕЛКАЯ ОБРАБОТКА / БЕЗОТВАЛЬНАЯ / КОМБИНИРОВАННАЯ / COMBINED / БИОЛОГИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ПОЧВЫ / BIOLOGICAL ACTIVITY / ПЛОТНОСТЬ СЛОЖЕНИЯ ПОЧВЫ / COMPACTION OF SOIL LAYER / УРОЖАЙНОСТЬ / YIELD / FALLOW (PURE / GREEN-MANURE / FULL) / SHALLOW CULTIVATION / MOLDBOARD LESS

Аннотация научной статьи по сельскому хозяйству, лесному хозяйству, рыбному хозяйству, автор научной работы — Владыкина Надежда Ивановна

Проведен анализ биологической активности дерново-подзолистой почвы в третьей ротации биологизированного севооборота (2004-2012 гг.). К началу ротации содержание гумуса, элементов питания повысилось, почва стала кислее, по видам пара имелись отличия. В двухфакторном опыте выявлено, что использование чистого пара с внесением навоза повышает активность целлюлозоразлагающих микроорганизмов в сравнении с контрольным вариантом без навоза (6,4%) до 8,7 и 10,6% (НСР 05 = 2,2) в начале ротации севооборота. В севообороте с занятым паром отмечено достоверное ее снижение на 4,8% (до 1,6%). В этом севообороте благоприятные условия для разложения клетчатки сложились лишь к концу ротации, что способствовало росту урожайности трех его последних культур. Отмечена высокая корреляционная зависимость урожайности от интенсивности разложения клетчатки (r = 0,75 и r = 0,80). Совместное использование соломы и навоза (10 т/га севооборотной площади) в чистом пару оптимизирует биологическую активность почвы, тем самым позволяет сохранять и плодородие почвы, и получать стабильно высокую урожайность культур в течение всей ротации севооборота. Замена ежегодной вспашки на ежегодную безотвальную или мелкую обработки почвы снижает биологическую активность почвы (соответственно на 34,4%, 27,9 и 30,0% при НСР 05 = 4,2) из-за уплотнения нижнего (10-20 см) слоя и всего пахотного (0-20 см). Комбинированная мелкоотвальная система обработки почвы обеспечивает плотность сложения пахотного слоя почвы (1,34 г/см 3) и биологическую активность (31,4%) на уровне вспашки (1,33 г/см 3 и 34,4%). Выявлена средняя корреляционная зависимость биологической активности почвы с плотностью ее сложения (r = 0,63).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The activity of cellulolitic microorganisms in sod-podzolic soil in crop rotation

The analysis of the biological activity of sod-podzolic soil in the third biologizing rotation (2004-2012) was held. At the beginning of rotation the content of humus and nutrients are increased, the soil became more acidic; types of fallow have differences. Two-factor experiment showed that the use of pure fallow with manuring increases the activity of cellulolytic microorganisms to 8.7 and 10.6% (least significant difference = 2.2) at the beginning of crop rotation in comparison with the control without manure (6.4%). In rotation with full fallow it was significant declines by 4.8 % (up to 1.6%). Our studies have shown that favorable conditions for the decomposition of cellulose in this rotation formed only at the end of crop rotation, thereby increasing the yield of only three of its past crops. There was a high correlation of yield from cellulose decomposition intensity (r = 0.75 and r = 0.80). Joint use of straw and manure (10 t/ha of crop rotation area) in a pure fallow optimizes soil biological activity, thereby enabling maintain soil fertility and receive consistently high crop yields throughout the rotation. Replacing the annual plowing to the annual moldboardless or shallow soil cultivation in crop rotation reduces soil biological activity (34.4%, respectively, 27.9% and 30.0 % at the least significant difference = 4.2) due to compaction of the lower layer 10-20 cm and plowing layer in general. Combined small-moldboard tillage system provides bulk density of topsoil (1.34 g/cm 3), and biological activity (31.4%) at the level of plowing (1.33 g/cm 3 and 34.4%).

Текст научной работы на тему «Активность целлюлозоразлагающих микроорганизмов дерново-подзолистой почвы в севообороте»

zemledeliya i agrotexnologij. [Agroecological assessment of land, the design of adaptive-landscape systems of agriculture and agricultural technologies.]. Methodological manual. Ed. Ki-ryushin V.N., Ivanov A.L. Moscow: FGBNU Ro-sinformagroteh. 2008. 784 p.

5. Mitrofanov Yu.I. Adaptivnye sevooboroty i tekhnologii na osushaemykh zemlyakh Necherno-zemnoj zony. [Adaptive rotations and technology on drained lands humid zone]. Tver. 2010. 287 p.

6. Mitrofanov Yu.I. Osobennosti formiro-vaniya agroekologicheski odnotipnykh territorij na osushaemykh zemlyakh. [Features of the formation of similar agro-ecological areas on drained lands]. Zemledelie. 2013. no. 3. pp. 6-8.

7. Mitrofanov Yu.I. Adaptivnyj podkhod k agromeliorativnym tekhnologiyam na osushaemykh zemlyakh. [Adaptive approach to technology

agromeliorative on drained lands]. Melioraciya i vodnoe khozyajstvo. 2013. no. 4. pp. 25-28.

8. Ksenzov A.A., Anciferova O.N., Ivanova N.N., Kovalev N.G., Zinkovskaya T.S., Alekseeva Yu.S. Patent na izobretenie [Patent for an invention] №2483510 RU, C1. MPK A01V 79/02 (2006.01), A01G 1/00 (2006.01), A01C 1/00 (2006.01). Sposob meliorativnoj podgotovki dreni-ruemoj mineral'noj pochvy pod posev kozlyatnika vostochnogo. [The method of reclam preparation of drained mineral soil for sowing galega]. 2012111936/13, 27.03.2012. Posted 10.06.2013. Bull. №16. 8 p.

9. Kovalev N.G., Baranovskij I.N. Orga-nicheskie udobreniya v XXI veke (Biokonversiya organicheskogo syr'ya). [Organic fertilizers in the XXI century (bioconversion of organic raw materials)]. Tver, 2006. 304 p.

УДК 504. 54:631.51 (470)

Активность целлюлозоразлагающих микроорганизмов дерново-подзолистой почвы в севообороте

Владыкина Надежда Ивановна, кандидат с.-х. наук, зав. сектором ФГБНУ Удмуртский НИИСХ, с. Первомайский, Удмуртская Республика, Россия

E-mail: ugniish@yandex.ru

Проведен анализ биологической активности дерново-подзолистой почвы в третьей ротации биологизированного севооборота (2004-2012 гг.). К началу ротации содержание гумуса, элементов питания повысилось, почва стала кислее, по видам пара имелись отличия. В двухфакторном опыте выявлено, что использование чистого пара с внесением навоза повышает активность целлюлозоразлагающих микроорганизмов в сравнении с контрольным вариантом без навоза (6,4%) до 8,7 и 10,6% (НСР05 = 2,2) в начале ротации севооборота. В севообороте с занятым паром отмечено достоверное ее снижение на 4,8% (до 1,6%). В этом севообороте благоприятные условия для разложения клетчатки сложились лишь к концу ротации, что способствовало росту урожайности трех его последних культур. Отмечена высокая корреляционная зависимость урожайности от интенсивности разложения клетчатки (r = 0,75 и r = 0,80). Совместное использование соломы и навоза (10 т/га севооборотной площади) в чистом пару оптимизирует биологическую активность почвы, тем самым позволяет сохранять и плодородие почвы, и получать стабильно высокую урожайность культур в течение всей ротации севооборота. Замена ежегодной вспашки на ежегодную безотвальную или мелкую обработки почвы снижает биологическую активность почвы (соответственно на 34,4%, 27,9 и 30,0% при НСР05 = 4,2) из-за уплотнения нижнего (10-20 см) слоя и всего пахотного (0-20 см). Комбинированная мелкоотвальная система обработки почвы обеспечивает плотность сложения пахотного слоя почвы (1,34 г/см3) и биологическую активность (31,4%) на уровне вспашки (1,33 г/см и 34,4%). Выявлена средняя корреляционная зависимость биологической активности почвы с плотностью ее сложения (r = 0,63).

Ключевые слова: пар (чистый, сидеральный, занятый), навоз, солома, вспашка, мелкая обработка, безотвальная, комбинированная, биологическая активность почвы, плотность сложения почвы, урожайность

Наряду с химическими, физическими свойствами почвы, являющимися показателями ее плодородия, существуют еще и биологические, которые в основном обусловливаются деятельностью почвенной микрофлоры. Разложение органического вещества, попадающего в почву, идет с ее участием. На начальной стадии разложения органического

вещества преимущественное значение имеют микроорганизмы, которые способны использовать только легкорастворимые вещества. Затем идет смена их микроорганизмами, способными использовать питательные вещества из более труднодоступных соединений. В результате трансформация органического вещества связана со сменой микроорганизмов,

последовательно заменяющих друг друга. По М. Бигон [1] доступность органического вещества в порядке возрастающей устойчивости его к расщеплению выражается следующим рядом: сахара < крахмал < гемицел-люлоза < пектин < белки < целлюлоза < лиг-нины < суберины < кутины. Сотрудниками Удмуртской сельскохозяйственной опытной станции М.И. Силиным и Л.А. Белоусовой [2, 3, 4] показано, что с внесением 5-6 т/га ржаной соломы биологическая активность почвы возрастала: под первой культурой севооборота интенсивно развивались сапрофитные (гнилостные) микроорганизмы, под третьей -целлюлозоразлагающие.

Цель исследований - изучить биологическую активность почвы в зависимости от вида пара и системы обработки дерново-подзолистой почвы в севообороте.

Материал и методы. Показатель биологической активности дерново-подзолистой почвы (% разложения клетчатки) в опытах сектора земледелия изучали по методу Д.П. Звягинцева [5].

К началу третьей ротации парозерно-травяного биологизированного севооборота (2004-2012 гг.) содержание гумуса, элементов питания повысилось, почва стала кислее, по видам пара имелись отличия. Оптимальные агрохимические показатели плодородия сложились в севообороте с чистым паром, где вносили навоз в дозе 90 т/га. Содержание подвижного фосфора, обменного калия составило 377 и 279 мг/кг, гумуса -2,53%, рНсол - 6,02, Нг - 1,86 мг-экв/100 г, 8 - 12,00 ммоль/100 г. В севообороте с занятым паром соответственно - 315 и 237 мг/кг, 2,33%, 5,36, 2,99 мг-экв/100 г и 8,78 ммоль/100 г. За севооборот было внесено КшРшКш -для получения продуктивности севооборота на уровне 3,0 т з.ед./га.

Солому всех зерновых культур вносили в почву (в среднем 27 т/га). Дополнительно с соломой внесено фосфора - 345 кг/га, калия - 70 кг/га. Кроме этого, для разложения соломы вносили азотные удобрения.

В опыте изучали виды пара с различной глубиной заделки органических удобрений (фактор А): 1. Пар чистый без навоза с мелкой обработкой почвы до 10 см (контроль). 2. Пар чистый + навоз 60 т/га с мел-

кой заделкой до 10 см. 3. Пар чистый + навоз 60 т/га с заделкой до 20 см. 4. Пар чистый + навоз 60 т/га с глубокой заделкой до 27 см. 5. Пар сидеральный (горчица белая) с заделкой до 20 см. 6. Пар чистый + навоз 90 т/га с заделкой до 20 см. 7. Пар чистый + навоз 90 т/га с глубокой заделкой до 27 см. 8. Пар занятый (вика + овес) с заделкой стерневых остатков до 20 см. 9. Пар занятый (вика-овес) с мелкой заделкой стерневых остатков до 10 см. Изучали системы обработки почвы (фактор В): 1. Отвальная О20 - отвальная вспашка на 20 см под все культуры (контроль). 2. Безотвальная Б20 - безотвальная обработка на 20 см под все культуры. 3. Отвально-мелкая Ои-Мш - мелкая обработка до 10 см под все зерновые культуры севооборота, клевер заделывали плугами на глубину до 15 см. 4. Мелкая Мш - мелкая обработка до 10 см под все культуры. 5. Комбинированная О20-Мх0 - мелкая обработка до 10 см под зерновые культуры севооборота, клевер заделывали плугами на глубину до 20 см. 6. Комбинированная разноглубинная О23-Б20-Мш - безотвальное рыхление до 20 и 10 см под зерновые культуры севооборота, клевер запахивали на глубину до 23 см.

Результаты и их обсуждение. В условиях Удмуртии часто лимитирующим фактором формирования высокой урожайности сельскохозяйственных культур являются осадки. За годы исследований метеорологические условия характеризовались значительными различиями как по температурному режиму воздуха, так и по осадкам. Более половины лет (55,5%) вегетационные периоды складывались как засушливые, экстремальными были три года. Достаточно благоприятные условия составили 33,3% исследуемых лет (табл. 1).

В третьей ротации севооборота степень разложения клетчатки изменялась от очень слабой до сильной (по шкале Д.Г. Звягинцева за 60 дней) и в среднем за севооборот была ближе к средней - 27,9-31,5%. В годы с достаточными условиями увлажнения (сумма осадков за вегетацию составила 317 мм) интенсивность разложения клетчатки была средней - 32,1%. В засушливые годы (сумма осадков 195 мм) - слабой (21,7%), в экстремально острозасушливые годы (сумма осадков 173 мм) то же слабой (24,6%).

Таблица 1

Группировка лет по сумме осадков вегетационного периода (май-август) за 2004-2012 гг.

Характеристика условий Количество осадков Частота повторений

за вегетацию, мм лет %

Очень сильная засуха <150 0 0

Сильная засуха 150-200 3 33,3

Засушливые 201-250 2 22,2

Благоприятные 251-350 3 33,3

Близкие к норме 351-400 1 11,2

Переувлажненные >400 0 0

Экстремальные >400 и <200 3 33,3

Наши исследования показали, что биологическая активность почвы изменялась и по видам культур, но уже независимо от суммы осадков. Под яровыми зерновыми культурами при благоприятно сложившихся условиях по увлажнению (в среднем 273 мм осадков за вегетационный период) обеспечивалась средняя интенсивность разложения клетчатки - 31,0%. В виду меньшего уплотнения пахотного слоя почвы, в сравнении с озимыми, они всегда обеспечивали более высокий процент разложения клетчатки. Под озимыми в засушливых условиях (209 мм осадков в среднем) снижалась интенсивность разложения клетчатки до слабой - 15,5%. При таких же засушливых условиях (212 мм в среднем за вегетацию) под клевером и в пару интенсивность разложе-

ния клетчатки была выше - 32,3%. Вероятно, этому способствовали меньшее уплотнение почвы и биологический азот.

В 2005 г. весенняя вегетация озимой ржи проходила при среднесуточной температуре воздуха выше среднемноголетней на 2,3-3,2оС при недостаточном количестве осадков (36-55% от климатической величины). Июнь, июль были прохладнее обычного на 0,3-0,9оС, с суммой осадков 242 и 135%. Тем самым, погодные условия определили очень низкую степень биологической активности почвы (1,6-10,6%). В 2012 г. вегетационный период был теплым, без дефицита осадков. Кроме этого, внесенная за севооборот солома тоже способствовала повышению биологической активности почвы по всем видам пара (табл. 2).

Таблица 2

Биологическая активность почвы (разложение клетчатки) и урожайность культур севооборота в зависимости от вида пара

Вид пара Разложение клетчатки, % Урожайность, т/га

2005 г. 2012 г. среднее за севооборот 2005 г., оз. рожь 2012 г., овес среднее за севооборот

1. Чистый, без навоза (контроль) 6,4 18,1 27,9 3,33 3,49 2,80

2. Чистый, навоз 60 т/га 10,6 20,6 29,5 3,48 3,97 2,97

7. Чистый, навоз 90 т/га 8,7 17,1 31,5 3,00 4,22 3,13

9. Занятый, вика + овес 1,6 25,7 28,8 1,76 3,28 2,88

НСР05 2,2 3,6 5,3 0,09 0,23 0,14

В начале ротации севооборота по чистому пару с мелкой заделкой навоза 60 т/га биологическая активность почвы была относительно высокой - 10,6%, что на 3,2% достоверно выше контрольного варианта. В севообороте с занятым паром отмечено досто-

верное ее снижение в сравнении с контролем (6,4%) на 4,8%. Вероятно, в этом случае, азот почвы расходовался в большей степени на формирование самой микрофлоры, разрушающей целлюлозу, а не на ее разложение [6]. Это подтверждается нашими результата-

ми 2012 г. и в среднем за ротацию севооборота. Согласно полученным данным, благоприятные условия для разложения клетчатки сложились в севообороте с занятым паром лишь к концу его ротации, когда повысился уровень эффективного плодородия почвы. Это способствовало росту урожайности лишь трех его последних культур. Например, урожайность последней культуры овса в севообороте с занятым паром составила 3,28 т/га и была на уровне контрольного варианта (3,49 т/га). В 2005 г. в начале севооборота урожайность озимой ржи по занятому пару (1,76 т/га) значительно уступала контрольному варианту (3,28 т/га).

Как показали исследования, при внесении соломы в контрольном варианте без навоза биологическая активность почвы к концу ротации севооборота повышалась. Однако при активном процессе минерализации гумуса в пару плодородие почвы, как и урожайность зерновых культур (3,33 и 3,49 т/га) оставались на том же уровне. При внесении соломы на фоне навоза в чистом пару (особенно 90 т/га) активность целлю-лозоразлагающих микроорганизмов повысилась (8,7 и 17,1%), в результате плодородие почвы сохранилось, даже при формировании стабильно высокой урожайности всех культур севооборота (3,00 и 4,22 т/га).

Для оценки связи показателя биологической активности почвы с изменением уро-

жайности культур севооборота был вычислен коэффициент корреляции. Отмечена высокая корреляционная зависимость урожайности озимой ржи и овса от интенсивности разрушения клетчатки (г = 0,75 и г = 0,80).

Эродированные (смытые) дерново-подзолистые почвы Удмуртии характеризуются достаточно высокой плотностью сложения. В своих исследованиях мы отмечали превышение ее оптимальной величины, особенно при возделывании зерновых культур.

Избыточная плотность почвы, безусловно, ослабляет интенсивность биохимических процессов. Как показали наши исследования (табл. 3), в среднем за севооборот безотвальная и мелкая системы обработки почвы в сравнении с отвальной вспашкой (1,33 г/см3) обеспечили достоверное уплотнение пахотного слоя почвы на 0,03-0,04 г/см3 (НСР05 = 0,03). Выявлено, что плотность сложения верхнего 0-10 см слоя почвы по системам обработки не отличалась (1,29-1,30 г/см3). Достоверное уплотнение в сравнении с отвальной вспашкой (1,36 г/см3) отмечено лишь в нижнем 10-20 см слое на 0,05-0,08 г/см3 (НСР05 = 0,03). Комбинированная отвально-мелкая система обработки почвы обеспечила плотность сложения на уровне отвальной вспашки, как в пахотном слое (1,34 и 1,33 г/см3) при НСР05 = 0,03, так и в нижнем 10-20 см (1,38 и 1,36 г/см3 соответственно, НСР05 = 0,03).

Таблица 3

Активность целлюлозоразлагающих микроорганизмов почвы

и плотность ее сложения в зависимости от системы обработки (среднее 2005-2012 гг.)

Система обработки почвы Разложение клетчатки, % Плотность сложения почвы, г/см3

0-Ю см Ю-20 см 0-20 см

О20 (контроль) 34,4 1,29 1,36 1,33

О15М10 31,4 1,29 1,38 1,34

Б20 27,9 1,30 1,41 1,36

М10 30,0 1,30 1,44 1,37

НСР05 4,2 0,03 0,03 0,03

Согласно полученным данным, увеличение плотности почвы в результате применения мелкой и безотвальной систем обработки способствовало достоверному снижению ее биологической активности в сравнении с отвальной (34,4%) на 4,4-6,5% (НСР05 = 4,2). Комбинированная отвально-

мелкая система обработки почвы в севообороте обеспечила процент разложения клетчатки на уровне вспашки. Выявлена средняя корреляционная зависимость биологической активности почвы в севообороте с плотностью ее сложения (г = 0,63).

Выводы. 1. Активность целлюлозораз-лагающих микроорганизмов дерново-подзолистой среднесмытой почвы зависит от комплекса факторов: погодных условий (сумма осадков за вегетацию), агрофизических свойств почвы (плотность сложения), уровня плодородия, вида культуры и подчиняется одному из основных законов земледелия -закону оптимума, минимума и максимума.

2. Использование чистого пара с внесением навоза обеспечивает повышение биологической активности почвы в начале ротации севооборота.

3. Внесение соломы всех зерновых культур в севообороте с занятым паром повышает биологическую активность почвы лишь к концу ротации, как и урожайность трех его последних культур.

4. Совместное использование соломы и навоза (10 т/га севооборотной площади) в чистом пару оптимизирует биологическую активность почвы, тем самым позволяет сохранять и плодородие почвы, и получать стабильно высокую урожайность культур в течение всей ротации севооборота.

5. Замена ежегодной вспашки на ежегодную безотвальную или мелкую снижает биологическую активность почвы из-за уплотнения нижнего (10-20 см) слоя и всего пахотного.

6. Комбинированная отвально-мелкая система обработки обеспечивает плотность

сложения и биологическую активность почвы на уровне вспашки.

Список литературы

1. Бигон М., Харкер Дж., Таунсенд К. Экология. М.: Мир, 1989. Т.1. 667 с.

2. Силин М.И., Белоусова Л.А. Использование соломы зерновых культур на удобрение: Сб. науч. тр. Удмуртской сельскохозяйственной опытной станции. Ижевск, 1988. С. 62-66.

3. Владыкина Н.И. Реакция культур зер-нопаротравянопропашного севооборота на системы основной обработки и удобрения дерново-подзолистой почвы в Среднем Пре-дуралье: Автореф. дис.... канд. с.-х. наук. Пермь, 2006. 23 с.

4. Ленточкин А.М., Владыкина Н.И., Ленточкина Л.А. Эффективность ресурсосберегающих почвозащитных систем обработки дерново-подзолистой среднесмытой почвы в севообороте. Монография. Ижевск: ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2011. 176 с.

5. Звягинцев Д.П. Аппликационный метод определения биологической активности почвы // Методы почвенной микробиологии и биохимии. М.: Изд-во Московского университета, 1980. 142 с.

6. Холзаков В.М. Повышение продуктивности дерново-подзолистых почв в Нечерноземной зоне. Монография. Ижевск: ФГОУ ВПО Ижевская ГСХА, 2006. 436 с.

The activity of cellulolitic microorganisms in sod-podzolic soil in crop rotation Vladykina N.I., PhD, head of sector

The Udmurt Agricultural Research Institute, Pervomajskij, Russia

The analysis of the biological activity of sod-podzolic soil in the third biologizing rotation (20042012) was held. At the beginning of rotation the content of humus and nutrients are increased, the soil became more acidic; types of fallow have differences. Two-factor experiment showed that the use of pure fallow with manuring increases the activity of cellulolytic microorganisms to 8.7 and 10.6% (least significant difference = 2.2) at the beginning of crop rotation in comparison with the control without manure (6.4%). In rotation with full fallow it was significant declines by 4.8 % (up to 1.6%). Our studies have shown that favorable conditions for the decomposition of cellulose in this rotation formed only at the end of crop rotation, thereby increasing the yield of only three of its past crops. There was a high correlation of yield from cellulose decomposition intensity (r = 0.75 and r = 0.80). Joint use of straw and manure (10 t/ha of crop rotation area) in a pure fallow optimizes soil biological activity, thereby enabling maintain soil fertility and receive consistently high crop yields throughout the rotation. Replacing the annual plowing to the annual moldboardless or shallow soil cultivation in crop rotation reduces soil biological activity (34.4%, respectively, 27.9% and 30.0 % at the least significant difference = 4.2) due to compaction of the lower layer 10-20 cm and plowing layer in general. Combined small-moldboard tillage system provides bulk density of topsoil (1.34 g/cm3), and biological activity (31.4%) at the level of plowing (1.33 g/cm3 and 34.4%).

Key words: fallow (pure, green-manure, full), manure, straw, plowing, shallow cultivation, mold-board less, combined, biological activity, compaction of soil layer, yield

References

1. Bigon M., Harker Dzh., Taunsend K. Je-kologiya. [Ecology]. Мoscow: World, 1989. V. 1. 667 p.

2. Silin M.I., Belousova L.A. Ispol'zovanie solomy zernovykh kul'tur na udobrenie. [Using of straw crops as fertilizer]. Sb. nauch. tr. Ud-murtskoj sel'skokhozyajstvennoj opytnoj stancii. [Proceeding of the Udmurt agricultural experimental station]. Izhevsk, 1988. pp. 62-66.

3. Vladykina N.I. Reakciya kul'tur zernopa-rotravyanopropashnogo sevooborota na sistemy osnovnoj obrabotki i udobreniya dernovo-podzolistojpochvy v Srednem Predural'e. Avtoref. dis.... kand. s.-kh. nauk. [Reaction of crops of grain-fallow-grass-tilled crop rotation on the system of basic processing and fertilizer of sod-podzolic soil in the Middle Urals: autoreferat of PhD thesis]. Perm, 2006. 23 p.

4. Lentochkin A.M., Vladykina N.I., Len-tochkina L.A. Effektivnost' resursosberegajush-hikh pochvozashhitnykh sistem obrabotki derno-vo-podzolistoj srednesmytoj pochvy v sevoobo-rote. [Efficiency of resource-saving soil-protective systems of processing of sod-podzolic medium-eroded soil in the rotation]. Izhevck: FQOU VPO QSXA Izhevck, 2011. 176 p.

5. Zvyagincev D.P. Applikacionnyj metod opredeleniya biologicheskoj aktivnosti pochvy [Applicator method for determining of biological activity of the soil]. Metody pochvennoj mikrobi-ologii i biokhimii. Мoscow: Publishing house of Moscow University, 1980. pp. 142.

6. Holzakov V.M. Povyshenie produktiv-nosti dernovo-podzolistykh pochv v Necherno-zemnoj zone. [Increasing the productivity of sod-podzolic soils in non-chernozem zone]. Izhevck: FQOU VPO QSXA Izhevck, 2006. 436 p.

УДК 631. 153.3; 632.25

Биологическая активность, токсичность почвы и поражение зерновых культур корневыми гнилями в различных севооборотах

Замятин Сергей Анатольевич, кандидат с.-х. наук, и.о. зам. директора, ФГБНУ Марийский НИИСХ, г. Йошкар-Ола, Россия, Апаева Нина Николаевна, кандидат с.-х. наук, доцент

ФГБОУ ВПО «Марийский государственный университетг. Йошкар-Ола, Россия

Е-mail: zamyatin.ser@mail.ru, Е-mail: apaevanina@mail.ru

Установлено, что биологическая активность дерново-подзолистой почвы меняется в зависимости от насыщенности севооборота зерновыми культурами и введения в севооборот клевера и картофеля. Внесение навоза под картофель и частое рыхление почвы в период вегетации культуры способствует активной деятельности микроорганизмов. Под зерновыми культурами было наименьшее разложение льняного полотна, что говорит о низкой микробиологической активности почвы. Многолетние исследования показали, что наибольшая биологическая активность почвы была в зернотравянопропашном севообороте. При насыщении севооборота зерновыми культурами на 83% (зерновой севооборот) микробиологическая активность почвы снижается. Уровень разложения льняного полотна зависит от применения минеральных удобрений и количества выпавших осадков. Чем меньше осадков, тем меньше разлагается льняное полотно. При внесении минеральных удобрений биологическая активность почвы возрастает. Корреляционная зависимость разложения льняного полотна от гидротермического коэффициента составила от 0,82 до 0,92. Запахивание измельченной соломы зерновых культур и отавы клевера в первый год снижает биологическую активность почвы, но в дальнейшем идет постепенное увеличение показателей разложения льняной ткани по сравнению с обычной технологией без органического вещества. С увеличением в севообороте доли зерновых, степень поражаемости культур корневыми гнилями возрастает, а урожайность снижается. В первом севообороте заболевание повышалось в отдельные годы с 7,5 до 50,1%, а развитие с 2,1 до 15,3% Возделывание клевера существенно снизило распространение корневых гнилей до 4,2%, развитие до 1,1% Наименьшее развитие корневых гнилей было в севообороте, где зерновые занимают 50% Внесение измельченной органической массы и минеральных удобрений понижает пораженность полевых культур корневыми гнилями. Анализ данных токсичности почвы в полевых севооборотах показал, что наибольшая токсичность почвы наблюдается в полевых севооборотах с высоким (83%) насыщением зерновыми культурами. Применение минерального удобрения под полевые культуры практически не повлияло на токсическое состояние почвы. Анализ корреляционной связи между токсичностью и биологической активностью почвы показал тесную, обратную взаимосвязь (г = -0,84).

Ключевые слова: севооборот, биологическая активность почвы, токсичность, корневые гнили, минеральные удобрения, органическая технология

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.